Исследователи из Google Quantum AI в статье, опубликованной 22 февраля в журнале Nature, говорят, что добились важной вехи в устранении ошибок в квантовых вычислениях, просто увеличив количество кубитов.

Основные единицы информации в обычных компьютерах называются «битами» и сохраняются посредством последовательности единиц и нулей. В системе квантового компьютера эти единицы известны как кубиты, которые могут являться как единицами, так и нулями одновременно. Теоретически это придает квантовым машинам гораздо большую вычислительную мощность, чем в обычных компьютерах. То есть квантовые компьютеры смогут быстро выполнять задачи, на которые в нынешних, даже самых мощных машинах, ушли бы годы.

Однако продвижение к коммерчески жизнеспособным квантовым машинам было медленным. Это связано с тем, что способность передавать информацию в квантовых компьютерах хрупкая, а помехи окружающей среды, такие как температура и дефекты материалов, могут привести к ошибкам. Устранение таких ошибок – одна из основных задач в использовании возможностей квантовых вычислений.

Используя квантовый чип Google Sycamore, ученые в исследовании изучили логические кубиты двух разных размеров, один из которых состоит из 17 кубитов, а второй из 49. Исследователи обнаружили, что больший логический кубит имел более низкую частоту ошибок — около 2,9% на раунд исправления ошибок, тогда как меньший имел частоту около 3%.

«Вместо того чтобы работать с физическими кубитами на нашем квантовом процессоре один за другим, мы рассматриваем их группу как один логический кубит. Впервые наши исследователи продемонстрировали, что можно снизить количество ошибок, увеличив количество кубитов. Наш прорыв — это значительный сдвиг в том, как мы работаем с квантовыми компьютерами», — написал Сундар Пичаи, генеральный директор Google и Alphabet.

Новое достижение не означает, что исследователи готовы создать квантовый компьютер с полным исправлением ошибок, «но оно демонстрирует, что это действительно возможно; что исправление ошибок в принципе работает», — сказал на брифинге физик Джулиан Келли из Google Quantum AI.

IBM запустила Osprey — свой самый мощный квантовый компьютер на 433 кубита

Источник: Sciencenews